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Grupo de Biología Computacional del Cáncer

Cancer Computational Biology Group

Introducción a los datos sobre el cáncer

El Grupo de Biología Computacional del Cáncer aprovecha los conjuntos de datos epi(genéticos) sobre el cáncer para descubrir los mecanismos moleculares que intervienen en el inicio, la progresión, la resistencia a los fármacos y la metástasis del cáncer con el fin de mejorar las perspectivas de los pacientes.

A través del trabajo del grupo, hemos demostrado cómo los genes que modifican la estructura de la cromatina están asociados a la resistencia a la quimioterapia en el cáncer de mama (Nature Medicine, 2019). Nuestro objetivo es entender cómo estas modificaciones epigenéticas afectan a la resistencia a los fármacos y cómo se pueden utilizar los fármacos epigenéticos para abordar los genes supresores de tumores.

También estamos interesados en cómo la integración de conjuntos de datos multiómicos basada en el aprendizaje automático puede ayudar a descubrir nuevos subgrupos y biomarcadores de cáncer, así como a predecir el resultado y la respuesta a los fármacos.

Hemos participado en múltiples consorcios internacionales, como el Atlas del Genoma del Cáncer, la Red del Atlas de Tumores Humanos, el Cancer Target Discovery and Development y, más recientemente, AURORA (cohorte multiómica de cáncer de mama metastásico

José Antonio Seoane
Jefe de Grupo
  • Papel de los elementos reguladores de la cromatina en la respuesta a los fármacos y la metástasis
  • Nuevas opciones terapéuticas epigenéticas basadas en la letalidad sintética
  • Estratificación de pacientes mediante análisis multiómicos
  • Nuevos biomarcadores epigenéticos de respuesta a los fármacos
Cancer Computational Biology Group
Jefe de Grupo
José Antonio Seoane
Becarios posdoctorales
Silvana Maas
Estudiantes graduados
Arnau Llinas
Mª José Fariñas
Estudiantes de máster
Odei Blanco
  • DCIS genomic signatures define biology and correlate with clinical outcome: a Human Tumor Atlas Network (HTAN) analysis of TBCRC 038 and RAHBT cohorts
    Siri H Strand, Belén Rivero-Gutiérrez, Kathleen E Houlahan, Jose A Seoane, Lorraine King, …,Christina Curtis, Rob Tibshirani, Robert Michael Angelo, Allison Hall, Kouros Owzar, Kornelia Polyak, Carlo Maley, Jeffrey R Marks, Graham A Colditz, E Shelley Hwang, Robert B West
    bioRxiv, Jun 2021
    10.1101/2021.06.16.448585
  • CRISPR screens in cancer spheroids identify 3D growth-specific vulnerabilities
    Kyuho Han, Sarah E Pierce, Amy Li, Kaitlyn Spees, Grace R Anderson, Jose A Seoane, Yuan-Hung Lo, Michael Dubreuil, Micah Olivas, Roarke A Kamber, Michael Wainberg, Kaja Kostyrko, Marcus R Kelly, Maryam Yousefi, Scott W Simpkins, David Yao, Keonil Lee, Calvin J Kuo, Peter K Jackson, Alejandro Sweet-Cordero, Anshul Kundaje, Andrew J Gentles, Christina Curtis, Monte M Winslow, Michael C Bassik
    Nature, 580(7801):136-141, April. 2020
  • Convergent mutations in tissue-specific regulatory regions reveal novel cancer drivers
    Nasa Sinnott-Armstrong, Jose A Seoane, Jonathan K Pritchard, Christina Curtis, Michael P Snyder
    BioRxiv, Nov. 2020
  • Chromatin regulators mediate anthracycline sensitivity in breast cancer
    Jose A Seoane, Jacob G Kirkland, Jennifer L Caswell-Jin, Gerald R Crabtree, Christina Curtis
    Nature medicine, 25(11):1721-1727, Nov. 2019
  • Dynamics of breast-cancer relapse reveal late-recurring ER-positive genomic subgroups
    Oscar M Rueda, Stephen-John Sammut, Jose A Seoane, Suet-Feung Chin, Jennifer L Caswell-Jin, Maurizio Callari, Rajbir Batra, Bernard Pereira, Alejandra Bruna, H Raza Ali, Elena Provenzano, Bin Liu, Michelle Parisien, Cheryl Gillett, Steven McKinney, Andrew R Green, Leigh Murphy, Arnie Purushotham, Ian O Ellis, Paul D Pharoah, Cristina Rueda, Samuel Aparicio, Carlos Caldas, Christina Curtis
    Nature, 567(7748):399-404, Mar. 2019
  • Assessment of ERBB2/HER2 status in HER2-equivocal breast cancers by FISH and 2013/2014 ASCO-CAP guidelines
    Michael F Press, Jose A Seoane, Christina Curtis, Emmanuel Quinaux, Roberta Guzman, Guido Sauter, Wolfgang Eiermann, John R Mackey, Nicholas Robert, Tadeusz Pienkowski, John Crown, Miguel Martin, Vicente Valero, Valerie Bee, Yanling Ma, Ivonne Villalobos, Dennis J Slamon
    JAMA oncology, 5(3):366-375, Mar. 2019
  • The chromatin accessibility landscape of primary human cancers
    M Ryan Corces, Jeffrey M Granja, Shadi Shams, Bryan H Louie, Jose A Seoane, Wanding Zhou, Tiago C Silva, Clarice Groeneveld, Christopher K Wong, Seung Woo Cho, Ansuman T Satpathy, Maxwell R Mumbach, Katherine A Hoadley, A Gordon Robertson, Nathan C Sheffield, Ina Felau, Mauro AA Castro, Benjamin P Berman, Louis M Staudt, Jean C Zenklusen, Peter W Laird, Christina Curtis, William J Greenleaf, Howard Y Chang
    Science, 362(6413), Oct. 2018
  • Canonical correlation analysis for gene-based pleiotropy discovery
    Jose A Seoane, Colin Campbell, Ian NM Day, Juan P Casas, Tom R Gaunt
    PLoS Computational Biology, 10(10), Oct. 2014
  • A pathway-based data integration framework for prediction of disease progression
    Jose A Seoane, Ian NM Day, Tom R Gaunt, Colin Campbell
    Bioinformatics, 30(6):838-845, Mar. 2014
  1. Abordar la letalidad sintética en los genes reguladores de la cromatina para el tratamiento del cáncer gastrointestinal. Ref. PID2020-115097RA-I00. Agencia Estatal de Investigación. 9/2021-8/2025. Investigador principal: José A. Seoane
  2. Beca Ramón y Cajal. Agencia Estatal de Investigación. 2021 -2025.
  • El Laboratorio de Biología Computacional del Cáncer comienza en mayo de 2021
  • Jose A. Seoane inicia su beca Ramón y Cajal
  • Jose A. Seoane recibe una beca del Ministerio de Ciencia e Innovación para explorar el mecanismo de letalidad sintética epigenética
  • Se une al consorcio de cáncer de mama metastásico AURORA
  • José Liñares se doctoró en diciembre

Los genes reguladores de la cromatina, incluidos los modificadores de la cromatina y la histona, son actores clave en el desarrollo del cáncer. A modo de ejemplo, los miembros del complejo SWI/SNF tienen una frecuencia de mutación (como complejo) de ~20 %, similar a la del TP53. Nuestra principal línea de investigación es integrar varias capas de datos (epi)genéticos obtenidos de TCGA, ICGC, GENIE, MSK-Impact, ENCODE, ROADMAP y otros para descubrir cómo estos genes reguladores de la cromatina modifican los procesos de crecimiento, invasión, resistencia a fármacos y metástasis del cáncer. Entre los ejemplos de esta investigación se encuentra el descubrimiento de cómo los genes reguladores de la cromatina modifican la sensibilidad a las antraciclinas en el cáncer de mama en fase inicial (Nature Medicine, 2019). El desarrollo de una firma de expresión génica utilizando este conjunto de genes nos permite identificar qué mujeres podrán beneficiarse de este tipo de terapia. Esto tiene implicaciones muy importantes. En primer lugar, seis meses de quimioterapia adyuvante a base de antraciclinas reduce la tasa anual de mortalidad por cáncer de mama en un 38 % para las mujeres menores de 50 años y en un 20 % para las mujeres de 50 a 69 años. Por ello, la identificación de las mujeres resistentes a esta terapia podría aumentar estos porcentajes. En segundo lugar, las antraciclinas son muy tóxicas (están relacionadas con cardiotoxicidad y riesgo de neoplasias malignas secundarias), por lo que la identificación de las mujeres resistentes evitaría exponerlas a efectos secundarios graves.

También determinamos, en colaboración con el laboratorio Chang, dos mecanismos de desregulación de un miembro de SWF/SNF, el BCL11A, en el cáncer de mama. Se informó de que este gen se amplificaba frecuentemente en número de copias en un subconjunto de cáncer de mama basal. Utilizando los datos de ATAC-Seq del TCGA, descubrimos que también existe una alta accesibilidad en varios potenciadores en el cáncer de mama basal. Utilizando los datos de metilación, descubrimos que el cáncer de mama luminal presenta hipermetilación en el promotor del BCL11A, que silencia epigenéticamente la expresión del gen. Ambas alteraciones se asocian con un peor resultado para las pacientes de cáncer.

También detectamos hipermetilación en el promotor del BAZ2B, un miembro del complejo ISWI, que también reduce la expresión. Este evento aumenta la expresión de los genes relacionados con las vías metastásicas y reduce la expresión de los genes PRC2. La metilación en este gen se asocia con el estadio IV y con un peor resultado (manuscrito de primer coautor en preparación).

Este grupo está financiado por CaixaResearch